Diseño regenerativo para reducir efectos de la contaminación del ruido

Introducción

Diseño regenerativo es un enfoque basado en la teoría de sistemas orientado a los procesos de diseño. El término "regeneración", describe los procesos que restauran, renuevan o revitalizan sus propias fuentes de energía y materiales, la creación de sistemas sostenibles que integren las necesidades de la sociedad a la integridad de la naturaleza.

El ruido ambiental es un problema mundial, sin embargo, la forma en que es tratado difiere considerablemente dependiendo del país, nivel de desarrollo socio cultural, economía y política. La contaminación acústica causada por distintos agentes, tales como el tráfico vehicular, actividades industriales y recreativas, constituye uno de los principales problemas medioambientales en las grandes ciudades, generando un número cada vez mayor de quejas por parte de los habitantes. Este es el caso de Puerto Montt, que es una ciudad en pleno crecimiento, y por lo tanto, con expansión de muchas actividades que potencialmente son ruidosas. La realización de los mapas de ruidos y otros estudios acústicos son una excelente herramienta para una apropiada planificación urbana. Esta información permite implementar un planeamiento integral y sostenible, introduciendo en las políticas futuras la variable ambiental, y más concretamente, la variable ruido ambiental. Incorporando el conocimiento acústico de la ciudad en su planificación, se estará propiciando una ciudad más amable, confortable y menos contaminada.

La acústica ambiental es una de las disciplinas de la acústica que tiene mayor relevancia en la actualidad, porque el ruido ambiental es la principal fuente de contaminación en las ciudades modernas. En la última década, el incremento cada vez más constante de las investigaciones permite exponer la importancia de su desarrollo, demostrado en numerosas contribuciones en revistas especializadas y en diversos congresos internacionales de la especialidad.

Resumen

La contaminación acústica es considerada por la mayoría de la población de las grandes ciudades como un factor medioambiental muy importante, que incide de forma principal en su calidad de vida. La contaminación acústica ambiental o ruido comunitario es una consecuencia directa no deseada de las propias actividades que se desarrollan en las grandes ciudades. El término contaminación acústica hace referencia al ruido cuando éste se considera como un contaminante, es decir, un sonido molesto que puede producir efectos fisiológicos y psicológicos nocivos para una persona o grupo de personas. La causa principal de la contaminación acústica es la actividad humana; el transporte, la construcción de edificios y obras públicas, la industria, entre otras actividades.

En esta monografía, para contribuir con el entendimiento de esta ciencia, en el primer capítulo se realizó una búsqueda de la contaminación por ruido desde su fuente, características hasta los efectos que ocasionan en la salud de los seres humanos. En el segundo capítulo se indaga sobre las metodologías más relevantes utilizadas para aplicar los sistemas regenerativos de la contaminación por ruido en las ciudades. En el tercer capítulo se realiza las conclusiones de este tema brindando nuestros aportes a esta ciencia.

Objetivos

• Conocer acerca del diseño regenerativo para la reducción de efectos de la contaminación por el ruido en ciudades.

• Determinar las metodologías utilizadas para el diseño regenerativo para la reducción de efectos de la contaminación por el ruido en ciudades.

• Estudiar casos y ejemplos prácticos de diseños regenerativos para la reducción de efectos de la contaminación del ruido en ciudades.

CAPITULO I

Contaminación por ruido

Se llama contaminación acústica o contaminación sonora al exceso de sonido que altera las condiciones normales del ambiente en una determinada zona. Si bien el ruido no se acumula, traslada o mantiene en el tiempo como las otras contaminaciones, también puede causar grandes daños en la calidad de vida de las personas si no se controla bien o adecuadamente.

El término "contaminación acústica" hace referencia al ruido (entendido como sonido excesivo y molesto), provocado por las actividades humanas (tráfico, industrias, locales de ocio, aviones, entre otros.) que produce efectos negativos sobre la salud auditiva, física y mental de los seres vivos.

Este término está estrechamente relacionado con el ruido debido a que esta se da cuando el ruido es considerado como un contaminante, es decir, un sonido molesto que puede producir efectos nocivos fisiológicos y psicológicos para una persona o grupo de personas.

• NIVELES DE RUIDO

Los niveles de ruido se miden generalmente según su intensidad y nivel de potencia. La medida más utilizada es el decibelio. Con estas medidas se pretende representar la sensibilidad del oído humano ante las variaciones de intensidad sonora. Por ello, el valor 0dB equivale al umbral de audición del ser humano. Aunque éste puede variar entre unas personas y otras, se considera de forma genérica, el valor mínimo de audición.

La escala de ruido medido en decibelios conforme al oído humano es:

• 0: Nivel mínimo de audición.

• 10-30: Nivel de ruido bajo equivalente a una conversación tranquila.

• 30-50: Nivel de ruido bajo equivalente a una conversación normal.

• 55: Nivel de confort acústico establecido en España

• 65: Nivel máximo permitido de tolerancia acústica establecido por la OMS.

• 65- 75: Ruido molesto equivalente a una calle con tráfico, televisión alta…

• 75-100: Inicio de daños en el oído que produce sensaciones molestas y nerviosismo.

• 100-120: Riesgo de sordera

• 120: Umbral de dolor acústico

• 140: Nivel máximo que el oído humano puede soportar.

• PRINCIPALES FUENTES EMISORAS DE RUIDO

En los núcleos urbanos las fuentes de contaminación acústica son muy diversas, pero generalmente podemos englobarlas en 4 categorías que son:

• Tráfico rodado, circulación de vehículos: Aproximadamente el 80% del ruido producido en una ciudad.

• Obras, construcciones industriales: Aproximadamente el 10% del ruido total.

• Ferrocarriles: Aproximadamente el 6% del ruido producido.

• Bares, locales, musicales y otro tipo de actividades: Forman el 4% del ruido restante.

Destacan como más ruidosas las zonas próximas a vías de ferrocarril, autopistas o vías rápidas, aeropuertos, etc. Pero, por regla general, los problemas de salud generados por el ruido, más que por una causa puntual, se derivan de una multiexposición en distintos entornos, dependiendo siempre del tiempo de exposición y de la sensibilidad de cada individuo. A diferencia de la mayoría de los contaminantes, las consecuencias sobre la salud de las personas derivadas del ruido se producen de forma acumulativa a medio y largo plazo.

• AFECTACIÓN A LA SALUD

La Organización Mundial de la Salud, (OMS), la Comunidad Económica Europea, (CEE) y El Consejo Suprior de Investigaciones Científicas, (CSIC), han declarado de forma unánime que el ruido tiene efectos para la salud tanto fisiológicos como psicológicos. La exposición prolongada al ruido, puede causar problemas médicos como hipertensión y enfermedades cardiacas. Los ruidos por encima de 80dB pueden desembocar en conductas agresivas y síntomas psiquiátricos, aunque la principal consecuencia es la pérdida de audición.

Dentro de los efectos adversos del ruido se pueden incluir:

• Cefaleas

• Dificultad para la comunicación oral y capacidad auditiva.

• Perturbación del sueño y del descanso.

• Estrés, fatiga, depresión, nerviosismo.

• Gastritis.

• Disfunción sexual.

• FUENTES DE LA CONTAMINACION DEL RUIDO

1.5.1 MEDIDAS DE CONTROL Y PREVENCIÓN SOBRE LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA

La multitud de fuentes de ruidos y vibraciones que pueden coexistir en el espacio y en el tiempo (como aeropuertos, autopistas, polígonos industriales), tiene un doble efecto: por un lado, necesita de una evaluación integral del problema (que tenga en consideración las interconexiones entre cada uno de los focos y sus características propias), y por otro, requiere de medidas de prevención y corrección eficaces (para lo que será necesario haber identificado previamente todos los elementos que contribuyen a la contaminación acústica presente en el lugar).

1.5.2 EVALUACIÓN.

Para tomar medidas y no fallar es necesario que anteriormente se haya estudiado el problema y se haya llegado a unas conclusiones. Los estudios de contaminación acústica se realizan en la actualidad haciendo uso de programas informáticos, capaces de trazar mapas de ruido a partir de los datos obtenidos en campo (actuales) o de determinados índices (previsiones). Estos mapas están surcados por curvas de nivel acústico (o isófono) que representan el espacio sonoro actual o futuro existente en un determinado lugar. Esta herramienta permite conocer el grado actual de exposición de una determinada población a la contaminación acústica, así como conocer cuánto crecería con la implantación de una nueva actividad o cuanto se mitigaría si se aplicaran medidas preventivas y/o correctoras.

Los mapas de ruido se pueden dividir en dos categorías:

• Estratégicos: sirven de soporte a la planificación y programación que las administraciones públicas realizan sobre determinadas infraestructuras (aeropuertos, ferrocarriles, autovías…) y sobre la ordenación de su territorio y el urbanismo en general. En ellos se estima el grado de exposición al ruido al que están (o estarán) sometidos los habitantes de una zona concreta, para evaluar si se superan los límites sonoros establecidos por la legislación y actuar en consecuencia.

• Para proyectos: se utilizan para evaluar la contaminación acústica que introducirá en el medio una determinada actuación que suele ser de titularidad privada (aunque también puede ser pública), y suelen realizarse al menos tres versiones de cada uno: preoperacional (mide el ruido de fondo existente de manera previa a la actuación), operacional (estima el ruido que introducirá la nueva actividad) y operacional corregido (tras la aplicación de medidas preventivas y correctoras que mitiguen el impacto).

1.5.3 PREVENCIÓN.

Tras el estudio del problema, llega el momento de evitar aquellos impactos acústicos que puedan prevenirse. La contaminación acústica debe ser un elemento guía en la planificación del territorio, que debe situarse a ese nivel para que posteriormente los programas y proyectos surgidos a raíz de un plan, no puedan introducir elementos que eleven el nivel sonoro por encima de lo permitido.

La zonificación acústica es la clave para el equilibrio territorial, de tal modo que las actividades más ruidosas (comerciales, industriales, de ocio…) deben alejarse de las más sensibles al ruido (residenciales, educativas, culturales…), también deberán declararse zonas acústicamente saturadas (para no introducir elementos perturbadores que hagan imposible su habitabilidad), zonas especialmente sensibles (como áreas reservadas a hospitales y centros de salud), etc. Las infraestructuras de comunicación (como líneas de tranvía, estaciones de ferrocarril o de autobuses) se situarán alejadas de las zonas más sensibles, las áreas residenciales son incompatibles con las actividades industriales, las carreteras interurbanas no deben atravesar los núcleos de población (travesías), etc.

Una zonificación acústica lógica, comprenderá al menos las siguientes categorías:

Por poner un ejemplo, en España, el Real Decreto 1367/2007, de 19 de octubre, por el que se desarrolla la Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del Ruido, en lo referente a zonificación acústica, objetivos de calidad y emisiones acústicas, establece (en su Anexo II) objetivos de calidad acústica para áreas urbanizadas existentes (diferenciando entre suelo de uso sanitario, docente y cultural; suelo de uso residencial; suelo de uso terciario; suelo de uso recreativo y espectáculos; suelo de uso industrial y suelo destinado a equipamientos públicos), y para el espacio interior habitable (de edificaciones destinadas a vivienda, usos residenciales, hospitalarios, educativos o culturales), incluyendo límites para las vibraciones.

1.5.4 CORRECCIÓN.

Si no es posible prevenir el problema, porque la fuente de ruido ya existe o porque no se puede evitar su implantación, entonces habrá que introducir medidas correctoras que impidan o reduzcan al máximo el impacto acústico.

Según dónde se actúe para minimizar el ruido se pueden diferenciar los siguientes tipos de medidas:

• Sobre el foco emisor. Actúan directamente sobre la fuente sonora, impidiendo que el ruido alcance al receptor o minimizando su efecto.

• 1) Sustituir equipos ya anticuados por otros más modernos, con mayores aislamientos, motores más silenciosos, materiales mejorados.

• 2) Cubrir el foco emisor con materiales aislantes.

• 3) Instalar pavimentos absorbentes (porosos) para reducir el ruido generado por la circulación sobre ellos.

• 4) Limitación de la velocidad del tráfico en las zonas más sensibles al ruido.

• 5) Establecer una regulación horaria más estricta para las actividades más ruidosas.

• Sobre el medio transmisor. Se interponen entre el emisor y el receptor ejerciendo de barrera sonora, y pueden ser pantallas, taludes, cunetas, bordillos, etc.

• Sobre el receptor. Son medidas que adoptan las personas para protegerse de la contaminación acústica, algunas de las más conocidas son:

• 1) Doble acristalamiento de ventanas.

• 2) Insonorización de paredes (con arcilla expandida, lana de poliéster, paneles, etc.).

• 3) Protectores auditivos (cascos, orejeras, tapones, etc.).

1.6 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las normas técnicas y legales brindan las pautas para la evaluación del ruido en diversos escenarios como centros laborales y urbanos, facilitan el componente técnico, los procedimientos para disminuir o silenciar. El Comité Técnico de Acústica, de la Organización Internacional de Normalización (ISO, por sus siglas en inglés), ha emitido más de cien normas vinculadas con el ruido; por cierto es una evidencia de la trascendencia de este fenómeno a escala mundial.

La Constitución Política del Perú de 1993 establece en el marco general de la política ambiental (artículo 67º) que el Estado Peruano determina la política nacional ambiental y promueve el uso sostenible de sus recursos naturales. Asimismo el Código del Medio Ambiente y de los Recursos Naturales (D. L. Nº 613), establece en la norma décima del título preliminar que las normas relativas a la protección y conservación del medio ambiente y sus recursos son de orden público. Dicho código incorpora en la legislación peruana el principio de contaminador pagador, principio de prevención, la obligación de presentar estudios de impacto ambiental y la participación ciudadana.

El Decreto Supremo Nº 085-2003-PCM, Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Ruido, establece en el Artículo 4.- De los Estándares Primarios de Calidad Ambiental para Ruido, los niveles máximos de ruido en el ambiente no deben excederse para proteger la salud humana. Se consideran como parámetro el nivel de presión sonora continuo equivalente con ponderación A (LAeqT) y toma en cuenta zonas de aplicación y horarios, delimitándolo según el cuadro 1.

Las zonas residencial, comercial e industrial son establecidas como tales por la municipalidad correspondiente, para la zona especial se aplican los límites máximos siguientes 50 dBA para el horario diurno y 40 dBA para el horario nocturno.

Asimismo en el Artículo 11 se establece que los estándares nacionales de calidad ambiental para ruido constituyen un objetivo de política ambiental y de referencia obligatoria en el diseño y aplicación de las políticas públicas, asimismo se precisa que en tanto el Ministerio de Salud no emita una Norma Nacional para la medición de ruidos y los equipos a utilizar, éstos serán determinados de acuerdo a lo establecido en las Normas Técnicas ISO 1996- 1:1982: Acústica – Descripción y mediciones de ruido ambiental, Parte I: Magnitudes básicas y procedimientos e ISO 1996- 2:1987: Acústica – Descripción y mediciones de ruido ambiental, Parte II: Recolección de datos pertinentes al uso de suelo. Cuadro 1.

De otro lado la Ordenanza Nº 127-MSI de la Municipalidad de San Isidro, jurisdicción a la cual pertenece la zona elegida, ha reglamentado acerca del área de influencia del Bosque El Olivar, en forma explícita en el Artículo 23.1 menciona que los límites permisibles se basan en los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Ruido, previstos en el Decreto Supremo Nº 085-2003-PCM y como sanción por el incumplimiento está previsto en el artículo 24.2 la revocatoria de la Licencia Municipal de Funcionamiento otorgada. No menciona otro tipo de sanción.

Por cierto la norma peruana es más flexible que la norma de organizaciones internacionales como la Comunidad Europea y los valores recomendados por la OMS son 55 y 45 dB diurno y nocturno para el ámbito exterior, que es lo mismo la zona residencial en la legislación peruana.

CAPÍTULO II

Sistemas de regeneración del ruido en las ciudades

Investigadores del Centro de Tecnologías Físicas: A.M.A. y del Instituto Universitario de Matemática Pura y Aplicada de la Universidad Politécnica de Valencia han desarrollado un nuevo sistema de barreras acústicas para la lucha contra la contaminación acústica, construido con espuma de polietileno de baja densidad. Se trata de una alternativa a las tradicionales pantallas acústicas, que permite obtener mayores atenuaciones del ruido y resulta más económica y respetuosa con el medio ambiente, al utilizar este material reciclable. Además provoca un menor impacto visual, ya que no se trata de las paredes convencionales, sino de una sucesión de dispersores acústicos con huecos entre ellos.

En su desarrollo ha participado también la Universidad de Salford (Reino Unido).Hasta el momento, se ha evaluado sus prestaciones en laboratorio, con unos resultados positivos para el rango de las bajas frecuencias, lo que hace que estos sistemas sean susceptibles de ser utilizados para la atenuación de ruido de tráfico.

Esta nueva pantalla anti-ruido está formada por una sucesión periódica de dispersores acústicos de espuma de polietileno, que presentan diferentes mecanismos para la atenuación del sonido. Según explica Vicent Romero-García, investigador del Centro de Tecnologías Físicas: A.M.A. de la UPV, a los picos de atenuación que aparecen debido a la propia disposición periódica de dispersores se añaden picos de atenuación relacionados con las propiedades elásticas y geométricas de cada elemento del sistema. Además, por la propia disposición de los dispersores, la estructura tiene menos resistencia al flujo de aire y por tanto necesitaría menos cimiento que las barreras convencionales, lo cual abarataría el coste.

"Hasta la fecha lo que existía eran estructuras periódicas de sistemas rígidos, en las que los dispersores acústicos eran cilindros de metal o plástico duro, por lo que la onda al incidir era prácticamente reflejada. Lo que utilizamos ahora son estructuras cuyos dispersores presentan propiedades elásticas y cavidades resonantes. Cada dispersor introduce diversos picos de atenuación: el primero se relaciona con las propiedades elásticas del material; debido al bajo contraste entre las propiedades del material y las del aire, la onda puede penetrar en el interior de los dispersores y producir resonancias para atenuar el sonido. El segundo se debe a la resonancia del sonido en la cavidad," explica Vicent Romero-García.

Otra de las características de este nuevo sistema anti-ruido es la posibilidad de diseño prácticamente a la carta. "Podemos diseñar picos de atenuación particularizados. El ruido que se produce en una vía de comunicación de tráfico no es el mismo que el que se pueda dar en una vía de comunicación de ferrocarril. Este sistema, debido a los diferentes efectos físicos que presenta, permite obtener barreras que respondan particularmente a los requerimientos de cada zona, y obtener atenuaciones de un ruido específico mayores que las que se obtienen con las pantallas tradicionales", apunta Romero-García.

El trabajo desarrollado por los investigadores de la Politécnica de Valencia fue galardonado con el premio "Best paper award" en el último Congreso Europeo de Acústica "Euronoise 2009", celebrado en Edimburgo.

2.2 PAREDES VEGETALES COMO AISLAMIENTO DEL RUIDO A LOS EDIFICIOS DE LAS CIUDADES

Un estudio de la EHU demuestra que estas estructuras son óptimos aislantes acústicos, además de frenar la contaminación y de regular la temperatura de interiores Ya se había demostrado que las paredes vegetales ayudan a eliminar la contaminación urbana y a enfriar los edificios en verano. Ahora, una ingeniera agrónoma de la Universidad del País Vasco ha constatado que, además, tienen un gran potencial de absorción de ruido, por lo que podrían ser utilizadas como aislante acústico en las ciudades.

Pared de cultivo en la Universidad del Claustro de Sor Juana en la Ciudad de México.

Las paredes vegetales analizadas en la EHU se componen de módulos vegetales: las plantas son introducidas en cajas de polietileno, y se mantienen mediante irrigación orgánica, es decir, son alimentadas y regadas por medio de un sistema similar al hidropónico utilizado en invernaderos.

  En general, la integración de sistemas vegetales en arquitectura puede emplearse para aumentar las áreas verdes en las ciudades, promover el ahorro energético (como barrera protectora contra el calor de los edificios, por ejemplo) o como adorno artístico para las ciudades.

También sirven para subsanar el conocido como "síndrome del edificio enfermo" (conjunto de enfermedades originadas o estimuladas por la contaminación del aire en estos espacios cerrados), pues contribuyen a incrementar los niveles de oxígeno en el aire de recirculación; y como medio de reutilización del agua, pues las plantas pueden purificar el agua contaminada por digestión de los nutrientes disueltos.     En el futuro estas paredes podrían resultar por todo beneficiosas para ofrecer una imagen más verde de las ciudades, mejorar la calidad de vida de los ciudadanos, ahorrar energía, aumentar la biodiversidad, controlar las aguas pluviales, atenuar el ruido de las ciudades y minimizar los residuos y la contaminación.

CAPITULO III

Conclusiones

• Es más económico y eficaz adoptar medidas preventivas, fomentadas desde campañas de educación en los distintos entornos de la vida diaria; instituciones públicas, colegios, industrias, oficinas, etc, de tal modo que se consiga concienciar a la sociedad y, así, disminuir realmente los niveles de ruido.

• En este sentido, desde la Asociación Médica Mundial, se recomienda la adopción de una serie de medidas por parte de las autoridades médicas competentes, entre las que destacan la información al público en general, destacando los grupos de riesgo como trabajadores y empresarios, jóvenes, etc. sobre los posibles riesgos que conlleva el ruido, demanda de legislación y, en su caso, sanciones legales contra los niveles de sonido intensivos en lugares públicos, etc.

• A pesar de existir cada vez mayor legislación al respecto, la solución a la contaminación acústica no es ni sencilla ni a corto plazo, ya que intervienen conceptos tan difíciles de modificar como la motivación y concienciación social, actitudes habituales de las personas, etc.

Bibliografia

• http://www.lineaverdeceutatrace.com/lv/consejos-ambientales/contaminacion-acustica/contaminacion-acustica.pdf

• http://www.aulafacil.com/cursos/l11445/ciencia/medio-ambiente/contaminacion-atmosferica/medidas-de-control-y-prevencion-sobre-la-contaminacion-acustica

• http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/publicaciones/indata/vol10_n1/a03.pdf

• http://www.agenciasinc.es/Noticias/Alta-tecnologia-contra-la-contaminacion-acustica

• Instituto de Salud Carlos III (14/01/2014) Un estudio liderado por investigadores españoles relaciona el ruido del tráfico con el aumento de mortalidad por enfermedades respiratorias. Recuperado de http://www.isciii.es/ISCIII/es/contenidos/fd-el-instituto/fd-comunicacion/fd-noticias/14-enero-2014-Ruido (consultado 23/02/2015)

• Segués Echazarreta, F. (s.f.) Medidas preventivas y correctoras del ruido de tráfico. EOI Escuela de Negocios. Master en Ingeniería y Gestión Medioambiental 2007-2008. Recuperado de http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:45714/componente45712.pdf

• Proyecto HOSANNA (HOlistic and Sustainable Abatement of Noise by optimized combinations of Natural and Artificial means) http://www.greener-cities.eu/

• Z. Azkorra, G. Pérez, J. Coma, L.F. Cabeza, S. Bures, J.E. Álvaro, A. Erkoreka, M. Urrestarazu. Evaluation of green walls as a passive acoustic insulation system for buildings . Applied Acoustics (2015). DOI: 10.1016/j.apacoust.2014.09.010.

Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur – UNTELS

Carrera: Ingeniería Ambiental

Curso: Diseño de Sistemas Regenerativos Ambientales

Docente: Sánchez Calle Marco Tulio.

Autor:

Manchego Isla Jose Antonio.

Segovia Abanto Diana.

Quispe Vásquez Nohelia.